Finite Larmor Radius contributions to anomalous transport in plasmas with stochastic magnetic fields

Anomaler Transport von geladenen Teilchen in stosbestimmten Plasmen wird auf der Basis der A-Langevin Gleichung untersucht, einer stochastischen Differentialgleichung fur die Geschwindigkeit, die sowohl zufallige Stose als auch ein korreliertes magnetisches Fluktuationsfeld enthalt. Im Gegensatz zu bisherigen Methoden die eine Guiding-center Naherung verwenden, wird hier die Gyration des Teilchens vollstandig beschrieben und somit der Einflus endlicher Larmor Radien miteinbezogen. Zwei verschiedene Approximationen werden verwendet um die Lagrangekorrelation des Magnetfelds zu bestimmen, die Corrsin Approximation und die Dekorrelations-Trajektorien-Methode. Die Corrsin Approximation ist gultig fur kleine Werte der Kubo-Zahl, einem Parameters der von den stochastischen Eigenschaften des Fluktuationsfeldes abhangt. Der quasilineare Grenzfall wird diskutiert und Korrekturen durch die Larmor Radien ermittelt. Das bekannte Rechester-Rosenbluth Regime wird analytisch hergeleitet und der Einflus der endlichen Larmor Radien im Detail analysiert. Zusatzliche Regime von Kadomtsev-Pogutse und das subdiffusive Regime folgen aus der A-Langevin Theorie und werden ebenfalls beschrieben. Eine spezielle Situation, die nur von einer Theorie beschrieben werden kann, die Gyration vollstandig beschreibt, liegt bei verschwindenden Fuhrungsfeldern vor. Im stosbestimmten Fall werden analytische Vorhersagen fur den Transport in solchen Regimen gegeben. Die zweite Naherungsmethode erweitert den Gultigkeitsbereich der Theorie auf grose Kubo Zahlen. Das damit verbundene Perkolationsregime wird im Detail beschrieben und eine deutliche Auswirkung der Larmor Radius Effekte dargelegt. Die analytischen Ergebnisse werden mit Monte-Carlo Simulationen der A-Langevin Gleichung bestatigt.